重庆医科大学医学表观遗传学研究中心成立于2022年。中心整合学校基础、临床优势资源,聚焦医学与表观遗传学前沿,从表观遗传修饰、染色质高级结构、调节性非编码RNA等多角度揭示人类生殖发育、疾病发生的表观遗传调控机制,及其在疾病诊断、治疗中的应用。
中心实行课题组主任(PI)负责制,现有5名PI。首任中心主任为文波教授(973首席科学家、国家级重大人才计划特聘教授)。近5年来,中心成员作为第一或通讯作者在Nature Genetics (3篇)、Nature Cell Biology (2篇)、Molecular Cell、Cell reports、Nuclear Acid Research等一流期刊发表多篇研究型论文;主持国家重大科学研究计划、国家自然科学基金重点项目等国家级科研项目近10项。
一、师资队伍
在学校学院大力支持下,中心大力引进国内外符合学科发展定位和研究重点领域的青年人才,组建了一支富有创新精神和国际竞争力的师资队伍。目前医学表观遗传学研究中心已有教学和科研人员16名,在读硕博研究生47名。
【教学科研师资梯队】(16人)
▲主任:文波
▲教授:文波,向云龙,高彦飞,赵明明,邵世鹏
▲副教授:李雯,詹晓慧,张砾丹,谢万华,蒋玄赵
▲博士后:赵鹏, 侯仰昊,张晨,陈恩祥,李梦乔,蒋炜骞

二、科研平台介绍
中心总面积约2600平方米(位于重庆医科大学科创中心尚医楼8楼,仪器设备总价值约2500万元),筹备建立跨尺度超分辨显微成像平台、多代组合高通量测序分析平台、IPS干细胞转化平台、全生命周期临床数据采集分析平台、多组学整合系统生物学平台等多个创新研究平台。主要仪器设备包括:超分辨显微成像系统+活细胞工作站(Nikon,N-STORM 4.0),单细胞级激光显微切割系统(Leica,LMD6),分选型流式细胞仪(BD,FACSAria III),一体式荧光显微成像系统(KEYENCE, BZ-X800E),超高速离心机(Thermo Fisher,Lynx 6000)等。

三、科研方向及成果
【文波团队】 细胞核超微环境对染色质高级结构的调控功能及病理意义
真核细胞中,长度达2米的DNA如何在直径仅为10微米的细胞核内组织成为功能性的高级结构?这是生命科学中尚未解决的重要科学问题之一。染色体可折叠成不同层级的高级结构,这些染色质高级结构对于RNA转录、DNA复制等生物学过程至关重要,其异常与恶性肿瘤、发育畸形等病变密切相关。近年来,文波实验室系统研究了细胞核中“非染色质超微环境”对染色质高级结构的调控功能及作用机理,发现核基质蛋白及重复序列RNA对染色质高级结构的全局性调控作用,相关成果发表于Molecular Cell、Genome Research等期刊。我们关于染色质高级结构的系列论文被Science,Nature Genetics,Nature Cell Biology,Molecular Cell等国际学术期刊多次引用,包括美国科学院院士Job Dekker、Steven Henikoff、Stuart Orkin,欧洲科学院院士Sergey Razin,法国科学院院士Susan Gasser等国际顶尖学者的积极评价。

【向云龙团队】胚胎发育的表观遗传与染色质稳态调控
受精卵如何由单个细胞发育并分化成为拥有多种细胞类型的组织与器官?表观遗传与染色质稳态的动态调控在细胞谱系分化过程中又扮演何种角色?我们聚焦哺乳动物卵子发生与早期胚胎发育,通过解析基因转录、DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质开放性与染色质高级结构动态变化,创新性鉴定了指导卵子表观基因组正确建立的核心因子SETD2(Nature Genetics,2019),揭示了植入后胚胎中细胞谱系分化的表观遗传调控机制,发现并阐明super bivalency调控核心发育基因转录激活的重要功能(Nature Genetics,2018 & 2020),建立了模拟胚胎上胚层细胞formative状态的新型多能性干细胞系fPSCs(Cell Research,2021)。以上研究结果发表后受到《Nature》、《Cell》、《Nature Reviews Genetics》等杂志引用370余次。其中2018与2019年的研究结果被《Nature》期刊分别收录进“Collection”系列之“The 3D genome”与“Stem cells from development to the clinic”特辑。

【高彦飞团队】基因组稳定性的调控
基因组稳定性的传递和维持是一个重要的生物学问题,基因组不稳定性是恶性肿瘤等疾病的重要特征之一。表观遗传修饰分子、细胞核骨架系统、核基质相关因子等通过重塑染色质结构和调控基因表达,在细胞周期进程(有丝分裂期)和DNA损伤修复中发挥重要作用,并与维持基因组稳定性密切相关。课题组通过对表观遗传酶DOT1L调控有丝分裂期进程(Cell Reports,2023)、DNA损伤修复过程的精细磷酸化调控机制(Nucleic Acids Research,2023)和中间纤维蛋白IFFO1参与DNA损伤修复分子机制的研究(Nature Cell Biology,2019)等多个课题,较为全面地阐述了表观遗传调控与基因组稳定性间的交互调控机制。我们关于DNA损伤修复的研究论文被Nature Reviews Molecular Cell Biology,Genome Biology等期刊引用30余次。
此外,课题组还关注肿瘤微环境各类细胞的表观调控机制,计划实现系统性理解肿瘤细胞减轻基因组不稳定状态的机理和由此引起的原发性和获得性耐药。

【赵明明团队】
1)建立iPS细胞向肌肉干细胞的诱导分化体系,并应用于药物筛选系统和再生医学研究
建立人的诱导性多能干细胞(iPS细胞)向骨骼肌细胞分化的高效诱导方法,利用MYF5做为标志性基因分离纯化人胚胎期肌肉干细胞(Fetal-MuSCs)。以MYF5作为转录基因标志物,筛选Fetal-MuSCs的特异性表面标志蛋白,建立iPS细胞来源的Fetal-MuSCs的纯化系统。iPS细胞诱导的Fetal-MuSCs在杜氏肌肉萎缩症(DMD)小鼠模型的治疗中,可获得足以恢复骨骼肌功能的DYSTROPHIN+肌纤维,并在体内实现对DMD模型动物骨骼肌功能的改善。此研究验证了利用iPS细胞诱导的Fetal-MuSCs进行细胞治疗DMD的可行性,为再生医学治疗DMD的临床应用提供了细胞来源,也为治疗DMD提供药物筛选平台。(Life. Sci. Alliance, 2022; Stem Cell Reports, 2021; Stem Cell Reports, 2020; Methods Mol. Biol., 2018)
2)构建新型Xeno-free细胞外基质,建立高效的iPS细胞向轴旁中胚层的诱导分化体系
在第一代粘连层蛋白E8片段(Laminin-E8,LM-E8)的基础上构建了新型粘连层蛋白E8片段(New Generation Laminin Fragments,NGLFs)(国际专利WO2018/088501)。NGLFs因其特有的C末端硫酸乙酰肝素(Heparan Sulfate chains,HS)结构,能够充分激活FGF信号及下游通路,从而NGLFs能够有效促进hiPSCs向轴旁中胚层分化。利用NGLFs能够建立iPS细胞向轴旁中胚层,以及轴旁中胚层来源的组织器官的高效诱导分化体系(Advanced Science, 2024)。

【邵世鹏团队】基因表达调控机制研究
哺乳动物细胞的基因组有着复杂的层级结构和动态变化过程。染色质与染色质调节蛋白在细胞核中的位置和细胞生命活动中的动态改变是真核细胞基因表达调控的一个重要层面。对活细胞内染色体基因位点和其结合蛋白的运动过程实现高效、可信、稳定的多色、多基因位点、多靶标蛋白的同时观测与追踪对于解析细胞核内的染色质动态调节过程至关重要。可视化基因表达全过程对于研究生理状态下基因表达调控规律和理解病理状态下的基因表达异常和致病机制具有重要意义。细胞常常面对各种应激环境,这些压力会威胁细胞生存、破坏细胞结构、影响细胞功能。在进化的长河中,细胞对外界环境的适应性逐渐增强,以应对一定程度的波动,维持正常的细胞内环境稳态。细胞在极短的时间内如何快速启动相应的基因表达程序以应对突如其来的压力值得深入研究。我们利用活细胞单分子超分辨成像技术研究染色质高级结构和动态变化在热休克过程中的基因表达调控规律,开发了一系列活细胞染色质位点标记方法、染色质结合蛋白相互作用的单分子研究方法、染色质相关蛋白相分离的超分辨观测技术(图1),并利用所开发的技术研究了间期和分裂期端粒和着丝粒的运动规律、核纤层蛋白对染色质运动和染色质高级结构的限制作用、热休克转录因子快速调控基因表达的分子机制(图2)等。

【硕博导师简介】
1.文波

教授,博士生导师,重庆医科大学基础医学院院长、医学表观遗传学中心主任,教育部“长江学者”特聘教授,973计划首席科学家。主要从事人类遗传学及表观遗传学研究,在Nature、Nature Genetics等一流期刊发表学术论文近50篇,被引用>7300次。获得全国优秀博士论文,云南省自然科学一等奖等奖项。担任中国生化学会理事,上海生化学会常务理事,上海遗传学会理事。主持国家重大科学研究计划、基金委重点项目、重点研发计划子课题等国家级科研项目4项,总经费超过3400万元。担任Cell、Nature Cell Biology、Molecular Cell等一流期刊审稿人。
https://basic.cqmu.edu.cn/info/1154/4692.htm
2.向云龙

教授、博士生导师、理学博士。2020年加入重庆医科大学基础医学院。入选重庆市“巴渝学者”计划青年学者。主持国家自然科学基金面上项目1项,省部级科研项目1项,校级科研项目2项,累计科研经费500余万元。在学术刊物《Nature Genetics》、《Cell Research》等发表学术文章20多篇,论文引用2200余次。
学术兼职
2023-至今 中国生物信息学(筹)表观遗传信息学组织委员会委员
2024-至今 中国遗传学会青年委员会委员
https://basic.cqmu.edu.cn/info/1154/4589.htm
3.高彦飞

教授、博士生导师、重庆市特聘专家、2021年加入重庆医科大学基础医学院。主要以肿瘤的耐药问题为导向,围绕肿瘤细胞的基因组稳定性和细胞周期调控异常展开研究。担任中国微循环学会转化医学专委会委员。2016年入选重庆市“百名海外高层次人才集聚计划”。在学术刊物Nature Cell Biology,Cell Reports,Nuclear Acid Research等发表学术文章10余篇。近年主持国家自然科学基金3项,重庆市自然科学基金面上项目以及重庆医科大学特聘教授骨干人才启动项目、未来医学青年创新团队发展支持计划等多项。
https://basic.cqmu.edu.cn/info/1152/4565.htm
4.赵明明

组织学与胚胎学教研室教授,博士生导师。2014年获京都大学医学博士学位,2014-2022年间任京都大学iPS细胞研究所研究员。从事前沿生物技术开发、诱导型多能干细胞(iPSCs)的特定组织器官分化,以及iPSCs的临床应用方向的研究。作为项目负责人承担3项日本国家级科研基金项目,作为团队骨干参与2项日本再生医疗重点专项基金。研究成果发表在Advanced Science, Stem Cell Reports等干细胞领域知名期刊。
5.邵世鹏

教授、博士生导师,重庆英才青年拔尖人才。2022年加入重庆医科大学。担任重庆市生物化学与分子生物学会理事。主持国家自然科学基金项目2项,省部级科研项目2项,累计科研经费近300万元。在Nature Cell Biology,Nuclear Acid Research,Protein&Cell等发表学术文章13篇。围绕“蛋白质液-液相分离在维持染色质结构和基因表达调控的功能及分子机制”这一前沿科学问题进行研究,以转录因子、染色质结合蛋白等为切入点,揭示染色质高级结构和基因表达调控的分子机制。
学术兼职
2023-至今 重庆市生物化学与分子生物学会理事。
奖项及荣誉
2013年 四川省优秀毕业生
2018年 北京市优秀毕业生
https://basic.cqmu.edu.cn/info/1152/4577.htm
6.李雯

副教授、硕士生导师、生物化学与分子生物学博士,2022年加入重庆医科大学,承担生物化学与分子生物学教学工作。研究方向集中于肿瘤恶性进展中的分子靶点鉴定,相关调控元件的功能基因组学机制以及脂代谢产物调控的细胞骨架重塑在肿瘤侵袭转移中的全新机制。研究成果发表SCI论文10余篇,主持国家级、省部级和校级多项基金项目。课题组氛围融洽,长期接收本科生科研实习。欢迎谦虚踏实、对肿瘤研究感兴趣的同学和各位同仁加入课题组,共同成就学术梦想!
学术兼职
2020-至今,中国免疫学会会员
2022-至今,中国生物化学与细胞生物学会会员
2022-至今,教育部学位中心学位论文质量监测评审专家
奖项及荣誉
2021年,第一届全国博士后创新创业大赛优胜奖
https://basic.cqmu.edu.cn/info/1164/4570.htm
7.詹晓慧

副教授、硕士生导师、生物信息学博士,海外高层次引进人才。2020年加入重庆医科大学,现任基础医学院生物信息学教研室副主任。担任《重庆医科大学学报》青年编委、重庆市生物信息学学会理事、中国微循环学会转化医学专业委员会等委员。从事生物信息学相关的教学与科研工作,承担本科生、研究生多门课程的教学工作;现主持国家自然科学基金项目1项,省部级科研项目1项,重庆市教委科研项目1项,参与多项国家重点研发计划项目。在GPB、MCP等国际知名杂志发表学术文章10多篇;获欧美同学会第二届“双创”大赛大数据智能化产业赛区全国三等奖。多次特邀在ICIBM等领域内国际顶级会议中做大会报告。
https://basic.cqmu.edu.cn/info/1165/4602.htm
8.张砾丹

博士,副教授,硕士生导师。2017年,2020年先后获日本大阪大学药学硕士博士学位。2020~2022年在日本大阪大学药学研究科担任特任研究员,2022年入职重庆医科大学基础医学院。主要从事骨骼肌再生与衰老的研究,致力于骨骼肌干细胞静止期保持、增殖微环境的研究。阐明骨骼肌干细胞在衰老、多种骨骼肌退行性疾病、癌症,败血症等生理病理条件下的演变规律,为抗衰老、骨骼肌退行性疾病的细胞和抗体治疗提供新策略和新方法。以第一作者及通讯作者(含共同)在国际知名学术期刊Cell stem cell,cell reports,Stem Cells等上发表学术论文多篇。主持国家级自然科学基金项目,重庆市科技局面上项目,重庆医科大学青年创新团队,重庆医科大学人才启动项目。
研究方向:1.骨骼肌相关疾病治疗方法的开发
2.骨骼肌干细胞的相关机制研究
3.骨骼肌干细胞体内扩增技术的开发
9.谢万华

特聘副教授及硕士研究生导师。专注于探究胰腺癌基因转录调控及治疗响应的表观遗传分子机制。2017年博士毕业于德国哥廷根大学。在国际科学期刊Genome Biology、Cell Death & Disease以及Molecular Therapy - Nucleic Acids等发表学术文章19篇。主持一项国家自然科学基金项目与一项省部级科研课题。